[发明专利]逆变器及有源电力滤波系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器结构，尤其涉及一种组装辅助电容模块的逆变器以及有源电力滤波系统。

背景技术

电力电子技术的迅猛发展，使得电力电子装置的应用越来越广泛。其中不间断电源(UPS)，有源电力滤波器(APF)，静止无功发生器(SVG)等应用场合中，逆变器得到了普遍的应用。针对减少逆变器体积，提高逆变器效率，降低逆变器成本，减少逆变器输出谐波，增加逆变器各种场合适用性等各种指标，业界都做出了各种尝试和努力，但各种电路拓扑都有各自的局限性，不能很好的解决各种问题。

现有的逆变器拓扑主要有图1～图2所示。其中图1为最常用的两电平逆变器3p4w结构，中线直接和母线电容中点连接，如果中线和N不连接，即为3p3w结构。由于中线存在，三相被完全解耦，可以单独控制。但中线电流都经过母线电容，母线电容需要设计较大来平抑纹波。如果为3p3w结构，如果要输出特定次谐波电流，比如2次谐波电流，同样电容需要设计较大，以满足直流电容的寿命要求。图2是三电平逆变器3p4w结构，同样中线直接和母线电容中点连接，如果不连接为3p3w结构。3p4w结构中，中线电流都经过母线电容，母线电容需要设计较大来平抑纹波。如果为3p3w结构，如果要输出特定次谐波电流，比如2次谐波电流，同样电容需要设计较大，以满足直流电容的寿命要求。

在不同的应用场合中，如果不需要发出中线电流或者特定次的电流，较小的直流母线电容即可满足寿命要求。而在某些特殊的应用场合，需要发出较大的中线电流或特定次的谐波电流，则需要较大的直流母线电容才能满足电容的寿命要求。而为了产品的通用性，电容一般会设计的较大，但这样会造成在一般应用场合电容的浪费。

有鉴于此，如何设计一种新型的逆变器，能够解决其中之一的电容设计的通用性，使其应用于各种场合，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题之一，提供了一种具有辅助电容模块的逆变器，可以扩大逆变器在不同电容需求场合的使用范围，降低成本、提高效率。

本发明的另一目的在于提供了一种多重化逆变器，可以扩大逆变器在不同电容需求场合的使用范围，降低成本、提高效率。

本发明的另一目的在于提供了一种有源电力滤波系统，可以扩大逆变器在不同电容需求场合的使用范围，降低成本、提高效率。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种逆变器，所述逆变器包括：

多个开关器件组成的三相逆变桥；

第一逆变器输出电感模块，包括第一相逆变器输出电感模块、第二相逆变器输出电感模块及第三相逆变器输出电感模块，其中每一相逆变器输出电感模块包括至少一电感，所述第一相、第二相和第三相逆变器输出电感模块的一端分别对应耦接所述三相逆变桥的第一相、第二相和第三相，所述第一相、第二相和第三相逆变器输出电感模块的另一端分别构成逆变器的第一、第二和第三相输出；

一电容组件，包括至少一电容、一第一端子及一第二端子，所述电容组件并联连接所述三相逆变桥；

一辅助电容模块，包括至少一电容、一第一端子及一第二端子，所述辅助电容模块的第一端子和所述电容组件的第一端子选择性连接，所述辅助电容模块的第二端子和所述电容组件的第二端子选择性连接。

根据本发明的逆变器的一实施例，所述辅助电容模块中还设置并联连接的电阻。

根据本发明的逆变器的一实施例，所述逆变器还包括一中线，所述中线连接所述电容组件的中点及所述辅助电容模块的中点。

根据本发明的逆变器的一实施例，所述逆变器还包括一中线电感模块，所述逆变器中线电感模块包括至少一电感，所述逆变器中线电感模块的第一端连接所述电容组件的中点，所述逆变器中线电感模块的第二端连接所述中线，所述辅助电容模块还包括一中线电感模块，所述辅助电容模块的中线电感模块包括至少一电感，所述辅助电容模块的中线电感模块的第一端连接所述辅助电容模块的中点，所述辅助电容模块的中线电感模块的第二端连接所述中线。

根据本发明的逆变器的一实施例，所述逆变器还包括一中线开关元件，所述中线开关元件包括一控制端、一第一端子及一第二端子，所述中线开关元件的第一端子连接所述逆变器中线电感模块的第二端子及所述辅助电容模块的中线电感模块的第二端子，所述中线开关元件的第二端子连接所述中线。